package main.old.new_2023.last.month_7;


import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

/**
 * @Description: todo 18. 四数之和
 * 给你一个由 n 个整数组成的数组 nums ，和一个目标值 target 。
 * 请你找出并返回满足下述全部条件且不重复的四元组 [nums[a], nums[b], nums[c], nums[d]] （若两个四元组元素一一对应，则认为两个四元组重复）：
 * 0 <= a, b, c, d < n
 * a、b、c 和 d 互不相同
 * nums[a] + nums[b] + nums[c] + nums[d] == target
 * 你可以按 任意顺序 返回答案 。
 *
 * @Author: Take-off
 * @Date: 1:00 PM 2023/6/5
 * @Param:
 * @return:
 **/
public class Solution0715 {
    //四数之和
    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        List<List<Integer>> result = new ArrayList<>();
        int length = nums.length;
        //排序
        quickSort(nums,0, length -1);
        int left = 0;
        int right = length -1;
        for (int i = 0; i< length -3; i++){
            //重复
            if (i > 0 && nums[i-1] == nums[i] ){
                continue;
            }
            //优化
            long tempI = nums[i];
            if (tempI + nums[i+1] + nums[i+2] + nums[i+3] > target )continue;
            if (tempI + nums[length-1] + nums[length-2] + nums[length-3] < target )continue;
            for (int j = i+1; j < length -2; j++){
                //重复
                if (j > i+1 && nums[j-1] == nums[j] ){
                    continue;
                }
                //优化
                long tempJ = nums[j];
                if (tempI + tempJ + nums[j+1] + nums[j+2] > target ) continue;
                if (tempI + tempJ + nums[length-1] + nums[length-2] < target ) continue;
                left = j+1;
                right = length -1;
                while (left < right){
                    long temp  = tempI + tempJ +nums[left] + nums[right];
                    if (temp > target){
                        right --;
                    }else if (temp < target){
                        left ++;
                    }else {
                        List<Integer> list = Arrays.asList(nums[i],nums[j],nums[left],nums[right]);
                        result.add(list);
                        //防止重复
                        for (left++; left < right && nums[left] == nums[left - 1]; left++) ;
                        for (right--; right > left && nums[right] == nums[right + 1]; right--) ;
                    }
                }
            }
        }
        return result;
    }
    //快速排序
    private void quickSort(int[] arr, int l, int r) {
        // 子数组长度为 1 时终止递归
        if (l >= r) return;
        // 哨兵划分操作（以 arr[l] 作为基准数）
        int i = l, j = r;
        while (i < j) {
            while (i < j && arr[j] >= arr[l]) j--;
            while (i < j && arr[i] <= arr[l]) i++;
            swap(arr, i, j);
        }
        swap(arr, i, l);
        // 递归左（右）子数组执行哨兵划分
        quickSort(arr, l, i - 1);
        quickSort(arr, i + 1, r);
    }
    private void swap(int[] arr, int i, int j) {
        int tmp = arr[i];
        arr[i] = arr[j];
        arr[j] = tmp;
    }


    public static void main(String[] args) {
        // nums = [1,0,-1,0,-2,2], target = 0
        int[] nums = {0,4,-5,2,-2,4,2,-1,4};
        Solution0715 test = new Solution0715();
        test.fourSum(nums,12);
    }
}
